Modelación y análisis no-lineal de albañilería armada chilena utilizando métodos de elementos finitos

Abstract

Chile es uno de los países más sísmicos del mundo, con un sismo de magnitud 8.0 cada 10 años dentro del país. Estos sismos generan daños variados dependiendo del tipo y materialidad utilizada. De manera recíproca, se puede estimar los daños esperados en estructuras para sismos según su magnitud mediante métodos de modelación variado. La realización de modelación y requiere la correcta caracterización de los materiales en programas computacionales, para lograr una simulación válida del comportamiento del material. La albañilería es un material ampliamente usado en el país, siendo utilizado en cerca de un 40% de las estructuras al año 2002, y en el mundo. Como material de construcción es uno de los más antiguos a nivel mundial, pudiendo encontrarse estructuras existentes desde las primeras épocas de la historia. Es debido a lo anterior que la albañilería presenta gran variabilidad histórica, variabilidad que se incluye a la propia de la fabricación del material observada entre materiales de un país y otro. Debido a lo anterior se debe utilizar ensayos con materiales existentes dentro del país, y de igual manera, la modelación debe seguir los resultados obtenidos en esos ensayos. Los ensayos utilizados fueron recopilados por Marín (2009) y realizados por Sepúlveda (2003) donde se estudió la influencia de la armadura en la resistencia a la carga lateral de un muro corto de albañilería armada. En estos ensayos se obtuvo la curva de capacidad (o de carga horizontal vs deformación), así como detalle del estado de fisuración en la carga máxima. En este estudio se calibran los modelos de materiales para replicar esos resultados experimentales. La calibración se realizó en el software DIANA FEA. Se estudió un modelo de material llamado Rankine Hill anisotropy, que puede ser utilizado en albañilería y otros materiales anisotrópicos y no lineales. Se muestra igualmente un análisis de sensibilidad de los parámetros del modelo de Rankine Hill, antes de entregar los resultados de la calibración, los parámetros utilizados, y curvas de capacidad, así como el comportamiento del muro de corte.